Question

120℃，101.3 kPa条件下，有2 L H₂O、2 L CO、1 L CO₂、0.5 L O₂、1 L H₂组成的混合气体。将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：

（1）尾气是否有可能是单一气体？　　  （填“可能”或“不可能”）。若可能，该气体　　　　    。

（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能再存在于尾气中？　　   （填“有”或“没有”）。若有，它们（或它）是　　  　　　　。

（3）原气体中是否有几种（或一种）一定存在于尾气中？　　   （填“有”或“没有”）。若有，它们（或它）是　　　　　　  。

提示：将涉及的诸多反应进行观察、比较：其中Cu只与O₂反应。

 

Answer 1

答案：（1）不可能 （2）有，氧气 （3）没有
提示：

本题涉及的化学反应，有以下8个： 2C＋O2=2CO； C＋H2O=CO＋H2；C＋CO2=2CO；CuO＋H2=H2O＋Cu； CuO＋CO=CO2＋Cu； 2Cu＋O2=2CuO； 2CO＋O2=2CO2； 2H2＋O2=2H2O 由于Cu只与O2反应，可将上述反应看成2Cu＋O22CuO，CuO＋H2Cu＋H2O，两式加合即得2H2＋O2=2H2O，相当于0.5 L O2和1 L H2恰好反应变成1 L H2O(气)，这样原混合气体就变成3 L H2O，2 L CO，1 L CO2。H2O、CO、CO2以及与C或CuO的反应产物均不与Cu反应，因此可以不考虑Cu在反应管中的位置，即通过的反应管只有C粉和CuO粉两种，因此只有两种顺序，产生的尾气也有两种可能性，用下图表示： 所以，尾气不是单一的气体。 但肯定没有O2，由于有两种可能性，原气体中就没有肯定存在于尾气中的气体。